(57)【要約】【課題】  廃タイヤを処理する場合において、内部のワイヤ類を切断することなく、簡単確実に効率よく破砕する。【解決手段】  ゴムタイヤをほぼ水平に差し込んで支持する逆Ｔ字状の支持部材と、周面の一部に軸方向の開口部を有し該支持部材で支持したゴムタイヤを収納する円筒状のカバー部材と、該カバー部材の開口部側方に設けたウォータージェットのノズルと、該カバー部材の底部に設けられ該支持部材を回転させる回転装置とによって構成する。或いは、周面の一部に軸方向の開口部を設けた円筒状のカバー部材の内部にほぼ水平に積み重ねたゴムタイヤを、該カバー部材の開口部側方に配したノズルによってウォータージェットで破砕する破砕装置、該破砕装置で破砕したゴムタイヤ破砕片の乾燥装置、該破砕片の粒度を選別する分粉装置、及び破砕に利用した液体を循環させるための処理装置、処理した液体を高圧にして該ノズルに供給する高圧ポンプとによって構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムタイヤをウォータージェットによって破砕する装置であって、破砕処理するゴムタイヤをほぼ水平にして差し込んで支持する逆Ｔ字状の支持部材と、周面の一部に軸方向の開口部を有し該支持部材で支持したゴムタイヤを収納する円筒状のカバー部材と、該カバー部材の開口部側方に設けたウォータージェットのノズルと、該カバー部材の底部に設けられ該支持部材を回転させる回転装置とによって構成したことを特徴とするゴムタイヤ破砕装置。
【請求項２】
ノズルは、ウォータージェット噴出時に上下動させるものである請求項１記載のゴムタイヤ破砕装置。
【請求項３】
ノズルは、ウォータージェット噴出時に回転させるものである請求項１記載のゴムタイヤ破砕装置。
【請求項４】
カバー部材はターンテーブルに複数設けられ、該ターンテーブルを回転させて順次カバー部材の開口部をノズル位置に送り込むものである請求項１記載のゴムタイヤ破砕装置。
【請求項５】
ゴムタイヤをウォータージェットによって破砕する方法であって、径φ１．０〜φ５．０mmのノズルにより、圧力７０〜１７５ＭＰａ、流量３０liter／分以上でウォータージェットを噴出させることを特徴とするゴムタイヤ破砕方法。
【請求項６】
ゴムタイヤをウォータージェットによって破砕する方法であって、破砕処理する複数のゴムタイヤを逆Ｔ字状の支持部材に差し込んで支持し、これを周面の一部に軸方向の開口部を有する円筒状のカバー部材の内部に装填した後、該カバー部材の底部に設けた回転装置で該支持部材を回転させながら、該カバー部材の開口部側方に設けたノズルからウォータージェットを噴出させることを特徴とするゴムタイヤ破砕方法。
【請求項７】
複数のゴムタイヤを連続的に破砕処理するための工程であって、周面の一部に軸方向の開口部を設けた円筒状のカバー部材の内部にほぼ水平に積み重ねたゴムタイヤを、該カバー部材の開口部側方に配したノズルによってウォータージェットで破砕する破砕装置、該破砕装置で破砕したゴムタイヤ破砕片の乾燥装置、該破砕片の粒度を選別する分粉装置、及び破砕に利用した液体を循環させるための処理装置、処理した液体を高圧にして該ノズルに供給する高圧ポンプとによって構成したことを特徴とするゴムタイヤ破砕システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製タイヤを廃棄する場合において、ウォータージェットで破砕する装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤは、スリップ防止や氷結防止を目的とするアスファルトへの混入、コンクリートの充填材など再資源化効率の高い素材を多く含み、種々の方法によって処理されている。例えば、切断刃を回転させて細かく切断する方法、高温のジェットフレームを噴射させて細粒化させる方法、冷凍してクラッシャーで粉砕する方法などがある。また、廃タイヤを処理する場合、スチールベルトやタイヤの内周部のビード部に埋め込まれているビードワイヤも破砕すると、ゴム片とワイヤ片の分離が困難となる。このため、高周波で熱を加えながらワイヤ類を分離したり、ビードワイヤを強制的に引き抜いて取り除くなどの前工程を行ってから処理する方法が採られている。
【特許文献１】特開２０００−３１７３３５
【特許文献２】特開昭５３−０３６５２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
廃タイヤをそのまま破砕する場合、ビードワイヤの存在によりカッタを傷めやすく危険を伴うし、上述したように破砕後のゴム片とワイヤ片を分離する工程が必要となる。ジェットフレームなど高温で廃タイヤを処理する方法では、熱によるゴムの変質やガスの発生、さらにビードワイヤの劣化をも伴い再利用できなくなる問題がある。また、ビードワイヤを強制的に引き抜く方法ではビードワイヤが切断されやすく再資源としての価値が著しく低下する。しかもタイヤに残ったスチールベルトやビードワイヤの除去、ワイヤ類に付着したゴム片の除去など多大な手間を要する欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明者は上記問題に鑑み鋭意研究の結果、本発明を成し得たものであり、その特徴とするところは、ゴムタイヤをウォータージェットによって破砕する装置の発明であって、破砕処理するゴムタイヤをほぼ水平にして差し込んで支持する逆Ｔ字状の支持部材と、周面の一部に軸方向の開口部を有し該支持部材で支持したゴムタイヤを収納する円筒状のカバー部材と、該カバー部材の開口部側方に設けたウォータージェットのノズルと、該支持部材を回転させる回転装置とによって構成したこと。
【０００５】
ゴムタイヤをウォータージェットによって破砕する方法の発明であって、径φ１．０〜φ５．０mmのノズルにより、圧力７０〜１７５ＭＰａ、流量３０liter／分以上でウォータージェットを噴出させること。或いは、破砕処理する複数のゴムタイヤを逆Ｔ字状の支持部材に差し込んで支持し、これを周面の一部に軸方向の開口部を有する円筒状のカバー部材の内部に装填した後、該カバー部材の底部に設けた回転装置で該支持部材を回転させながら、該カバー部材の開口部側方に設けたノズルからウォータージェットを噴出させることにある。
【０００６】
さらに、複数のゴムタイヤを連続的に破砕処理するための工程の発明であって、周面の一部に軸方向の開口部を設けた円筒状のカバー部材の内部にほぼ水平に積み重ねたゴムタイヤを、該カバー部材の開口部側方に配したノズルによってウォータージェットで破砕する破砕装置、該破砕装置で破砕したゴムタイヤ破砕片の乾燥装置、該破砕片の粒度を選別する分別装置、及び破砕に利用した液体を循環させるための処理装置、処理した液体を高圧にして該ノズルに供給する高圧ポンプとによって構成したことにある。
【０００７】
ここで、本明細書中でいう「支持部材」とは、受部に挿通部を立設した逆Ｔ字状のものであり、該挿通部にゴムタイヤを嵌め込んで受部で支持する構造の部材をいう。通常、支持部材に複数のゴムタイヤを嵌め込んで支持した状態でウォータージェットによる破砕処理を行う。
【０００８】
「カバー部材」とは、ゴムタイヤを支持した支持部材を収納するための円筒状の部材をいう。本発明においては、支持部材で支持したゴムタイヤの側方からウォータージェットで破砕処理するため、カバー部材の周面の一部に軸方向の開口部を設けている。そして、カバー部材の底部に支持部材を回転させるための回転装置を設け、ゴムタイヤを回転させながらウォータージェットを噴出させて破砕する。
【０００９】
支持部材はカバー部材の内部に設け、回転装置で直接回転させる構造としてもよいが、回転装置に載置することによって回転させる構造としてもよい。この場合には、カバー部材の外部で支持部材にゴムタイヤを装着し、これをユンボやクレーンなどで吊り上げてカバー部材内部の回転装置に設置する。このようにすれば、破砕処理中に平行して他の支持部材にゴムタイヤの装着作業を行うことができ作業能率が向上する。
【００１０】
基本的には、カバー部材の開口部側方部に設けたノズルからウォータージェットを噴出させ、支持部材を回転させながら破砕処理を行うが、ターンテーブルに複数のカバー部材を設け、該ターンテーブルを回転させることによって、各カバー部材の開口部をノズル位置に位置させる構造としてもよい。このようにすれば、大量のゴムタイヤを処理する場合に有用となる。また、複数種径の異なるカバー部材をターンテーブル上に配することで、大型トラックのタイヤや軽自動車のタイヤなど種々大きさの異なるゴムタイヤでも、連続して破砕処理することが可能となる。
【００１１】
本発明におけるウォータージェットによるゴムタイヤの破砕においては、ノズル径を比較的大きくし、圧力を低くすると共に流量を多くする。これにより、タイヤ内に設けられているスチールベルトを破砕することなく、ゴム質部分のみを破砕若しくは粉砕することができ、ワイヤ類の分離も容易となる。
タイヤの種類や大きさによって異なるが、噴出口がφ１．０〜φ５．０mmのノズルを用い、７０〜１７５ＭＰａの圧力で、３０liter／分以上の流量でウォータージェットを噴出させる。
【００１２】
ゴムタイヤを破砕若しくは粉砕する場合、ノズルを往復運動させたり、円軌道を描くように回転させながらウォータージェットを噴出させてもよく、ノズルの向きを調整できるように設けてもよい。ノズルの噴出口の径、及びノズルの上下動や回転速度と、回転装置によるゴムタイヤの回転速度の組み合わせにより、５０μ〜５cm２程度に破砕若しくは粉砕することができる。ノズルを往復運動させる速度は約０．７ｍ／ｓ〜７ｍ／ｓ。ノズルを回転させる場合は回転半径２０mm〜１２０mmで１００〜６００ｒｐｍ程度である。また、ゴムタイヤは０．５〜８ｒｐｍ程度で回転させる。
【００１３】
一般的に、ウォータージェットによるゴムタイヤの破砕においては、水、軽油、重油などの液体を高圧（４０〜２５０ＭＰｓ程度）で噴出させることによって行うが、液体を循環させることで一つのシステムとして稼働させることができる。例えば、本発明破砕装置と、破砕片の乾燥装置、破砕片の大きさによって選り分ける分別装置、そしてウォータージェットに利用した液体の処理装置、処理した液体を高圧にするための高圧ポンプとによって破砕システムを構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るゴムタイヤ破砕装置及びその方法は、支持部材で支持したゴムタイヤを、円筒状のカバー部材に収納した状態で、回転させながら側方からウォータージェットを噴出させることにより、該ゴムタイヤを簡単・確実に破砕でき、複数のゴムタイヤを連続的に破砕することも可能となる。また、ノズルの往復運動させたり回転させることによりゴムタイヤを任意の大きさに破砕若しくは粉砕することができ、燃料や二次製品などとして活用できる処理が可能となる。本発明によるウォータージェット破砕方法では、圧力を低くして流量を多くすることにより、ゴムタイヤ内のワイヤ類を切断することなく取り出すことができ、ゴム片との分離が極めて容易となる。しかも熱などによる劣化が生じないため各種再生物としてリサイクルさせることができる。
【００１５】
ウォータージェットに使用する液体を循環使用することにより、ウォータージェット発生装置や水処理装置などの破砕処理システムをトラックに積載して移動することができ、工場内だけでなく現場に赴いての作業も可能となる。このため、処理すべき廃タイヤの輸送コストが軽減し、しかも現場地域内での活用、消費が可能となる。また、破砕によりタイヤ容積が約２０％程度となり、廃タイヤの保管スペースを縮小できる効果が生じる。さらに、液体の循環使用により現地に公害等の影響を及ぼさないなど極めて有益な効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、ゴムタイヤを逆Ｔ字状の支持部材に支持し、軸方向の開口部を有するカバー部材に収納した状態で、該ゴムタイヤを回転させながらその側方からウォータージェットを噴射させる。そして、ウォータージェットの圧力を低く流量を多くすることで、ワイヤ類を切断することなく破砕処理することを実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明に係るゴムタイヤ破砕装置１の一例であり、複数の廃タイヤＴを水平に積み重ねて支持するもので受部２１と挿通部２２より成る逆Ｔ字状の支持部材２、該支持部材２に支持した廃タイヤＴを収納するもので、周面の一部に軸方向の開口部３１を設けた円筒状のカバー部材３、該開口部３１の側方に設けたウォータージェットのノズルＮとによって構成したものである。
【００１８】
支持部材２をカバー部材３の底部に設けた回転装置３２で回転させ、廃タイヤＴを回転させながらノズルＮからウォータージェットを噴出させることによって破砕を行う。ノズルＮは、移動装置４に昇降可能に設けられ、下端部の廃タイヤＴから処理していく。本例の支持部材２は、複数の廃タイヤＴを支持した状態でクレーン等で吊り上げ、カバー部材３内部の回転装置３２に載置して収納する構造としている。一般的には、廃タイヤＴを１ｒｐｍ程度で回転させ、ノズルＮを１ｍ／ｓで往復運動させながら破砕する。
【００１９】
本例の廃タイヤＴの破砕においては、４８０ＨＰのポンプで、径φ２．６mmのノズルＮから９０ＭＰａ、１２０liter／分のウォータージェットを噴出させている。
【００２０】
ノズルＮは、上下動させる他、図２（ａ）（ｂ）のような構造にして回転させることで、より細かく粉砕することができる。本例では回転半径が４０mmであり、約５００ｒｐｍで回転させる。また、回転運動と往復運動を組み合わせて作動させることも可能である。
【実施例２】
【００２１】
図３は、本発明に係るゴムタイヤ破砕装置１の他の例を示すもので、ターンテーブル３３に複数の大きさのカバー部材３を設け、種々の大きさの廃タイヤＴを連続して破砕処理するようにしたものである。ターンテーブル３３を回転させることにより、順次カバー部材３の開口部３１をノズルＮ位置に送り込み、その位置で支持部材２を回転させて破砕を行う。
【実施例３】
【００２２】
図４は、本発明に係るゴムタイヤ破砕システム１０の一例を示すもので、ウォータージェットに利用する液体を循環させることにより、廃タイヤＴを破砕処理する完結した処理装置として稼働させることを目的としている。本例のゴムタイヤ破砕システム１０においては、ゴムタイヤ破砕装置１のカバー部材３下方部に流出するウォータージェット破砕処理後の水回収タンク１１、水処理装置１２、高圧ポンプ１３を設けることによって、破砕処理水の循環使用を図っている。
【００２３】
ウォータージェットで破砕処理されたゴム片は、スクリューコンベア１４で分粉装置１５に送り込まれる。スクリューコンベア１４による移送段階で、ゴム片の水切り、乾燥用ブロア１６による乾燥が行われる。分粉装置１５では、破砕されたゴム片の大きさに応じて分類し、それぞれ計量器１７で計量している。また、破砕時に生じる微粉は、スクリューコンベア１４に連結した集塵機１８で集めて回収する。本例に示すゴムタイヤ破砕システム１０は、１０屯トラックであれば２台に積載することができ、廃タイヤＴが山積みされている現場での破砕処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るゴムタイヤ破砕装置の一例を示す概略正面図である。（実施例１）
【図２】（ａ）（ｂ）は、それぞれウォータージェット用のノズルの他の例を示す概略側面図である。
【図３】本発明に係るゴムタイヤ破砕装置の他の例を示す概略斜視図である。（実施例２）
【図４】本発明に係るゴムタイヤ破砕システムの一例を示す概略正面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００２５】
Ｔ  廃タイヤ
Ｎ  ノズル
１  ゴムタイヤ破砕装置
２  支持部材
２１  受部
２２  挿通部
３  カバー部材
３１  開口部
３２  回転装置
３３  ターンテーブル
４  移動装置
１０  ゴムタイヤ破砕システム
１１  水回収タンク
１２  水処理装置
１３  高圧ポンプ
１４  スクリューコンベア
１５  分粉装置
１６  乾燥用ブロア
１７  計量器
１８  集塵機
【図１】
2005046758.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005046758.tif 000005
【図４】
2005046758.tif 000006